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【摘要】：随着我国经济的发展，新的发电技术的应用已经迫在眉睫了。而风能、太阳能等可再生资源虽然使用无污染，并且取之不尽，用之不竭，但是它的成本相当高，并且受季节的影响非常大，非常不稳定。因此，低成本的无污染的新能源是解決目前能源危机和环境问题的有效手段之一。近几年我国风能、太阳能利用有所发展，但在整个能源结构中比例仍较低，独立的太阳能和风能供电系统都不能作为可靠的供电系统。但是，风能和太阳能具有很好的互补性能，即白天的时候日照强度很高而风很小，晚上刚刚相反。利用它们的这一性能，我们可以将风能和太阳能很好的结合起来形成风光互补供电系统。这一技术可以提供可靠的系统供电能力。而且，我国具有丰富的太阳能和风能资源，所以风光互补供电系统在未来将会得到非常广泛的应用。本文主要分析了风光互补技术在500kV变电站站用电系统中应用的可行性，以及面临的一些问题。
【关键字】：风光互补技术、500kV变电站、站用电系统、应用前景
1.引言
目前，随着经济和科技新技术的发展，作为一种可再生的无污染的新能源，风能、太阳能等可再生资源虽然使用无污染，并且取之不尽，用之不竭，受到了相当大的关注。但是，由于风能和太阳能受季节因素的影响非常严重，非常不稳定，不能直接应用于500kV变电站站用电系统中。而利用风能和太阳能很好的互补性能将太阳能和风能结合起来形成风光互补系统，使风光发电变得可控，减少对系统和设备的不利影响可以极大的提高系统地稳定性，降低系统地成本，则可以极大提高输出电能质量。而且，我国具有丰富的太阳能和风能资源，所以风光互补供电系统在日用产品、建筑行业、并网发电行业和沙漠治理等方面都得到非常广泛的应用。但是，我国风光互补技术仍面临这一些不可忽视的难题，例如，缺乏核心技术，生产规模小，生产设备落后，缺少政府的支持及鼓励措施等。本文主要分析了风光互补技术在500kV变电站站用电系统中的应用的可行性，以及面临的一些问题。
2.风光互补技术在500kV变电站站用电系统中的应用
利用风能和光能互补的特性，风光互补系统得到了广泛的应用。而在500kV变电站站用电系统中的应用主要可以分为以下两种情况：
（1） 风光互补系统作为备用电源系统
风光互补系统利用风能和光能互补的特性，建设风光互补系统代替T接站外电源。当所有的站变台同时正常运行时，风光互补系统可以正常工作；当任何一个站变发生故障不能正常工作时，风光互补系统代替故障变压器供电； 在全站失电的情况下，由风光互补系统为全站负荷供电。风光互补系统作为备用电源与站用变压器配合使用时，其容量配置取决于备用电源启动的情况。
500kV变电站用电系统可靠性要求高，一旦某台常规站用变发生故障，则需要备用电源及时供电。供电的时间与各类故障的排除时间密切相关，这要求备用电源具有较强的持续供电能力 风光互补系统作为用电源，工作站用变故障后由蓄电池向负荷供电，维持500kV变电站用电系统的正常运行。
（2） 风光互补系统作为应急电源系统
结合变电站的实际用电情况，将变电站内的负载分为不同的用电情况。当意外故障发生时，利用风光互补系统给最重要的负荷供电，以维持500kV变电站用电系统的正常运行。在实际方案中，可以将风光互补发电系统接入变电站直流屏系统。直流屏主要用于为变电站提供稳定的直流电源。而风光互补发电系统的接入可以有效防范全站停电的风险，一旦电网失电，则可以通过蓄电池逆变出的交流电为直流屏供电， 保证变电站关键设备的安全运行。，这样，就算全站和备用电源同时出现故障，风光互补系统仍然可以保证照明系统的运行，为故障恢复赢得时间。
除此之外，利用变电站内部屋顶即可，不需要额外征地，在技术上具有可行性。而且光伏发电系统可以防范从站外低压专线T接备用电源的风险，一旦发生全站停电且T接线路发生故障时可由站内应急电源系统供电。
3.风光互补技术中存在的一些主要问题
虽然，风光互补技术得到了一些应用，但是目前的发函情况仍然存在一些不可忽视的问题。主要体现在以下及方面：
（1）技术方面
风能系统和光能系统都受季节因素和天气的影响非常严重，因此，它们都存在很强的不确定性。这导致发电与用电负荷的不平衡问题。而各型风机的限速保护方案大多使用机械限速保护。而机械限速保护装置的可靠性就至关重要。而除了设计不当的因素导致机械限速保护装置可靠性差之外，还有一些认为不可控制的因素。大自然的气候十分复杂，尤其是风。在大自然中，风速和风向变化十分频繁而且迅速。任何机械装里都不可能瞬时响应实际风况的变化，在加之长期的使用不可避免的对装置造成一些磨损。所有的这些都会在很大程度上破坏机械限速保护装置的可靠性。
（2）能量方面
风能与太阳能都属于能量密度很低的能源，且受天气和气候的影响非常严重。这种不稳定性给能源的一个用带来了很大的困难甚至是电网的崩溃。另外我国大部分地区的风速较小，不能满足风力发电机的效能，因此，在大部分城市中风力资源是不能满足风电场的选址要求。
不同地区，太阳能和风能资源以及用电负荷情况有很大不同。如何让选择最有设计方案是实施风光互补发电系统工程应解决的关键术问题。
（3）设备方面
为了使整个并网系统既成为一个整体，又能够分解为独立运行的拥有标准化接口的单元，良好的通讯设计是基础。在这方面，通讯协议需要进一步丰富，发展成为未来应该能适用于多种通讯方式的通讯协议，尽可能多的兼容其他的通信协议。
（4） 经济方面
风光互补发电技术运行成本低并且资源丰富，但是设备造价成本非常昂贵。如果知识企业单方面投资，没有政府的支持，风电事业进展将会非常缓慢。近年来，风光互补发电系统在国外已经有了进一步的发展，但是一些软件工具价格不菲，而大部分系统设计人员无法使用到这样的软件工具。这些情况严重的阻碍了风电事业的发展。为加快风电事业的发展，加强风力发电政策的研究十分必要
5.总结
风光互补发电系统具有不需要燃料、无污染，运行成本低，资源丰富等独特的优势。但是由于设备造价昂贵，效率低，技术不成熟，管理部晚上等一系列问题造成了风电事业的无法发展。但是，随着光伏发电的产业化及常规能源的稀有化，其投资造价必然会逐步降低，该项技术在变电站中的应用前景会变得更加广阔。而且随着经济的进一步发展，可再生无污染能源势必会在未来的新能源领域中占据着领导者的地位。而风光互补发电系统直接决定着风电事业的发展，因此，风光互补技术应用前景广阔。
参考文献
[1] 胡俊鹏. 光伏发电技术在变电站中的应用研究 [J]. 山东大学硕士学位论文，2013，11.
[2] 谢伟东. 变电站站用电源系统关键技术研究[J]. 华南理工大学硕士学位论文，2010，10.
【关键字】：风光互补技术、500kV变电站、站用电系统、应用前景
1.引言
目前，随着经济和科技新技术的发展，作为一种可再生的无污染的新能源，风能、太阳能等可再生资源虽然使用无污染，并且取之不尽，用之不竭，受到了相当大的关注。但是，由于风能和太阳能受季节因素的影响非常严重，非常不稳定，不能直接应用于500kV变电站站用电系统中。而利用风能和太阳能很好的互补性能将太阳能和风能结合起来形成风光互补系统，使风光发电变得可控，减少对系统和设备的不利影响可以极大的提高系统地稳定性，降低系统地成本，则可以极大提高输出电能质量。而且，我国具有丰富的太阳能和风能资源，所以风光互补供电系统在日用产品、建筑行业、并网发电行业和沙漠治理等方面都得到非常广泛的应用。但是，我国风光互补技术仍面临这一些不可忽视的难题，例如，缺乏核心技术，生产规模小，生产设备落后，缺少政府的支持及鼓励措施等。本文主要分析了风光互补技术在500kV变电站站用电系统中的应用的可行性，以及面临的一些问题。
2.风光互补技术在500kV变电站站用电系统中的应用
利用风能和光能互补的特性，风光互补系统得到了广泛的应用。而在500kV变电站站用电系统中的应用主要可以分为以下两种情况：
（1） 风光互补系统作为备用电源系统
风光互补系统利用风能和光能互补的特性，建设风光互补系统代替T接站外电源。当所有的站变台同时正常运行时，风光互补系统可以正常工作；当任何一个站变发生故障不能正常工作时，风光互补系统代替故障变压器供电； 在全站失电的情况下，由风光互补系统为全站负荷供电。风光互补系统作为备用电源与站用变压器配合使用时，其容量配置取决于备用电源启动的情况。
500kV变电站用电系统可靠性要求高，一旦某台常规站用变发生故障，则需要备用电源及时供电。供电的时间与各类故障的排除时间密切相关，这要求备用电源具有较强的持续供电能力 风光互补系统作为用电源，工作站用变故障后由蓄电池向负荷供电，维持500kV变电站用电系统的正常运行。
（2） 风光互补系统作为应急电源系统
结合变电站的实际用电情况，将变电站内的负载分为不同的用电情况。当意外故障发生时，利用风光互补系统给最重要的负荷供电，以维持500kV变电站用电系统的正常运行。在实际方案中，可以将风光互补发电系统接入变电站直流屏系统。直流屏主要用于为变电站提供稳定的直流电源。而风光互补发电系统的接入可以有效防范全站停电的风险，一旦电网失电，则可以通过蓄电池逆变出的交流电为直流屏供电， 保证变电站关键设备的安全运行。，这样，就算全站和备用电源同时出现故障，风光互补系统仍然可以保证照明系统的运行，为故障恢复赢得时间。
除此之外，利用变电站内部屋顶即可，不需要额外征地，在技术上具有可行性。而且光伏发电系统可以防范从站外低压专线T接备用电源的风险，一旦发生全站停电且T接线路发生故障时可由站内应急电源系统供电。
3.风光互补技术中存在的一些主要问题
虽然，风光互补技术得到了一些应用，但是目前的发函情况仍然存在一些不可忽视的问题。主要体现在以下及方面：
（1）技术方面
风能系统和光能系统都受季节因素和天气的影响非常严重，因此，它们都存在很强的不确定性。这导致发电与用电负荷的不平衡问题。而各型风机的限速保护方案大多使用机械限速保护。而机械限速保护装置的可靠性就至关重要。而除了设计不当的因素导致机械限速保护装置可靠性差之外，还有一些认为不可控制的因素。大自然的气候十分复杂，尤其是风。在大自然中，风速和风向变化十分频繁而且迅速。任何机械装里都不可能瞬时响应实际风况的变化，在加之长期的使用不可避免的对装置造成一些磨损。所有的这些都会在很大程度上破坏机械限速保护装置的可靠性。
（2）能量方面
风能与太阳能都属于能量密度很低的能源，且受天气和气候的影响非常严重。这种不稳定性给能源的一个用带来了很大的困难甚至是电网的崩溃。另外我国大部分地区的风速较小，不能满足风力发电机的效能，因此，在大部分城市中风力资源是不能满足风电场的选址要求。
不同地区，太阳能和风能资源以及用电负荷情况有很大不同。如何让选择最有设计方案是实施风光互补发电系统工程应解决的关键术问题。
（3）设备方面
为了使整个并网系统既成为一个整体，又能够分解为独立运行的拥有标准化接口的单元，良好的通讯设计是基础。在这方面，通讯协议需要进一步丰富，发展成为未来应该能适用于多种通讯方式的通讯协议，尽可能多的兼容其他的通信协议。
（4） 经济方面
风光互补发电技术运行成本低并且资源丰富，但是设备造价成本非常昂贵。如果知识企业单方面投资，没有政府的支持，风电事业进展将会非常缓慢。近年来，风光互补发电系统在国外已经有了进一步的发展，但是一些软件工具价格不菲，而大部分系统设计人员无法使用到这样的软件工具。这些情况严重的阻碍了风电事业的发展。为加快风电事业的发展，加强风力发电政策的研究十分必要
5.总结
风光互补发电系统具有不需要燃料、无污染，运行成本低，资源丰富等独特的优势。但是由于设备造价昂贵，效率低，技术不成熟，管理部晚上等一系列问题造成了风电事业的无法发展。但是，随着光伏发电的产业化及常规能源的稀有化，其投资造价必然会逐步降低，该项技术在变电站中的应用前景会变得更加广阔。而且随着经济的进一步发展，可再生无污染能源势必会在未来的新能源领域中占据着领导者的地位。而风光互补发电系统直接决定着风电事业的发展，因此，风光互补技术应用前景广阔。
参考文献
[1] 胡俊鹏. 光伏发电技术在变电站中的应用研究 [J]. 山东大学硕士学位论文，2013，11.
[2] 谢伟东. 变电站站用电源系统关键技术研究[J]. 华南理工大学硕士学位论文，2010，10.